刘忠富，贾 春，张 彬 (中昊黑元化工研究设计院有限公司，四川 自贡 643000)
摘 要：简要介绍炭黑行业铁磁物质的来源及产生的原因，分析去除铁磁物质的方法及设备，提出一种适用于炭黑 行业的磁选设备优化配置方案。
关键词：铁磁物质;磁选设备;炭黑原料;磁选
磁选是利用物料磁性差异进行分离的一种筛 选技术，主要去除物料中的铁磁杂质，减少筛余物 含量，提高产品纯度和质量等级;已在许多领域得 到了广泛的应用。 随着炭黑应用厂家对品质的要求的提高，及 特种炭黑的应用量的扩大，在炭黑工艺生产过程 中，磁选设备已作为了炭黑生产流程中必不可少 的工序处理设备。
1 炭黑生产过程中铁磁性物质的来源
从整个炭黑的生产过程来看，炭黑产品中所 含铁磁物质主要来源于：(1)输入介质带来的， (2)工艺设备、管道的腐蚀、磨损。
■ 输入介质来源：包含原料油、燃料油及工 艺水等介质中本身所含的铁磁物质。
■ 工艺设备来源：炭黑原料储存过程中包括 油罐、过滤罐等前部原料储存设备及后部生产设 备大多均为碳钢设备，在生产过程中会产生腐蚀， 造成铁磁性物质进入炭黑生产系统中，特别是设 备检修及零部件大批更换的过程中，因拆除过程 中原腐蚀而未脱落的铁磁性物质会进入到生产系 统中，这就导致炭黑生产厂家在检修完后重新开 车的过程中炭黑含有的铁磁物质会大幅度的升 高，停车时间越长，最后重新开车时铁磁物质含量 越高。
■ 输送管道来源：在炭黑生产过程中输送管 线主要分为：原料输送管线，工艺水输送管线，压 缩空气输送管线、燃料气输送管线，这些管线的输 送物质一部份是炭黑生产的主要原料，一部份为 炭黑生产过程中的主要辅助原料，最终这些管线 均会参与到炭黑生产过程中与炭黑一同形成最终 的产品，而该部份管线同样大部份是由碳钢管线 组成，长时间的使用也会产生腐蚀情况，造成铁磁 性物质参与到炭黑生产过程中去。
2 炭黑生产过程中铁磁物质含量的变化
以湿法炭黑为例，在炭黑生产过程中，造粒前 炭黑的物料状态为粉状炭黑，此时铁磁物质夹杂 在粉状炭黑中，经过造粒后细小的铁磁物质被包 裹在炭黑粒子当中，此时不利于铁磁物质的磁 选。
经造粒后的炭黑粒子经干燥、提升、筛选进入 后部收集系统，在此系统中也可能造成新的铁磁 物质的产生，需对炭黑进行再次磁选。
根据炭黑生产的经验，新建生产线炭黑产 品铁磁性物质含量少，随着生产线使用时间的 增加，铁磁性物质的含量会逐渐增加，可参考 下图。
3 铁磁物质去除的方法
根据炭黑生产过程中铁磁物质的来源，在炭 黑生产过程中，铁磁物质的去除可分为原料来源 去除，设备及管道来源去除，磁选辅助去除。
■ 设备及管道去除：在炭黑生产过程中，设 备及管道是铁磁物质的主要来源，可通过更换管 道及设备材质的方式加以改进，将碳钢管线及设 备更改为不锈钢设备及管线，这将有效的降低铁 磁物质含量，也可以通过在管线及炭黑生产流程 的未端，增加磁选设备，来对铁磁物质进行磁选。
■ 辅助去除：在炭黑生产流程中引入多级磁 选设备，对炭黑中的铁磁物质进行磁选分离，以达 到去除铁磁性物质的目的。
考虑建造成本和使用的经济性，采用辅助去 除法是一简单有效的方法。
4 炭黑生产中常用磁选设备的种类
炭黑生产过程中最常用的磁选设备分为：手 动清磁磁选盒、自动清磁磁选盒、滚筒式永磁磁选 机。其优缺点对比如下：
5 炭黑生产中常用磁选设备参数对比
(以中昊黑元化工研究设计院有限公司生产的磁选设备为例)
■ 参数对比
■ 磁选效率及逃逸率对比
6 磁选设备的选择
目前炭黑生产过程中采用最多的磁选设备分 为手动清磁磁选盒、自动清磁磁选盒、滚筒式永磁 磁选机。
在炭黑生产过程中，原料的输送及辅助原料 的输送均是通过管道输送，因此在炭黑生产过程 中，应当采用管道式磁选盒对铁磁物质进行分离， 对于洁净气体(压缩空气等)及液体(工艺水、油) 管道，由于自动磁选盒在清磁过程中会产生泄漏 情况，此处应采用手动式磁选盒，在保证清磁的同 时确保能承受管道压力，并定期对磁盒进行清 理。
在炭黑后部收集系统中，因管线压力小，很多 管线为负压操作，炭黑的物料形态为粉状或粒状， 处于炭黑产品生产流程的未端，炭黑产品质量受 铁磁物质影响较大，此时管线上的磁选设备应采 用自动清磁方式，以保障清磁的连续性。
7 湿法炭黑生产线磁选设备推荐配置
分析炭黑生产系统流程，推荐以下磁选设备 的配置形式：
■ 理想状态下，在炭黑未经造粒前加一级磁 选设备(自动清磁磁选盒)，此时可在炭黑未进行 造粒前磁选大部份铁磁物质;
■ 在炭黑粒子经筛选后再增加一级磁选设备 (自动清磁磁选盒)，此时可清除一级磁选未磁选 完的铁磁物质及造粒、干燥、提升、筛选过程中新 产生的铁磁物质。
■ 因自动清磁磁选盒无法自动清除大块铁磁 物质及检修过程中遗落的大块碳钢零部件，以及 清磁磁选盒在工作过程中此部份铁磁性物质无法 通过正品仓进入渣料口，在往复清磁过程中会掉 落到下游生产工序中，此时需对此部份铁磁物质 进行磁选，推荐在二级贮存提升机或风选器出口 增加磁选设备(滚筒式自动清磁磁选机)，以便于 清除上述铁磁物质和对炭黑中含有的铁磁物质进 行再次磁选。
■ 因炭黑粒子在经过风选后到达包装机之前 还有一定的系统流程，此时推荐在产品储罐出口 增加一级磁选设备(自动清磁磁选盒)，若有振动 筛则放置于振动筛下面以达到最终清磁的目的。
8 结束语
在炭黑生产系统中，根据不同位置的不同温 度区间和炭黑的不同物料状态，选择合适的磁选 设备对炭黑最终产品的铁磁物质的含量有显著的 改善。
在选择磁选设备的过程中，需根据物料的温 度来选择适合的耐温区间磁选设备，否则磁铁在 超过使用温度后退磁率会加快，严重影响磁铁的 使用寿命。
对于磁选设备在炭黑生产系统中的应用上， 推荐采用自动磁选盒结合滚筒式磁选机的组合方 式能有效的取长补短，发挥出最佳的磁选效果。
